(57)【要約】【課題】様々な大きさの試料の照明観察が可能な観察装置を提供する。【解決手段】柔軟性を有する面発光素子１と、面発光素子１を点灯駆動させる点灯駆動手段９と、試料３を観察する光学系２とを有する観察装置であって、面発光素子１を、試料３を囲うように配置するようにする。このようにすることで、試料に対して面発光素子からの光を照射することができる。この場合、面発光素子は柔軟性を有するので、試料が大きい時は面発光素子の囲う範囲を大きくし、試料が小さい時は囲う範囲を狭くするように面発光素子の形状を変化させることによって、面発光素子からの照明光を試料に無駄なく照射することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟性を有する面発光素子と、
前記面発光素子を点灯駆動させる点灯駆動手段と、
試料を観察する光学系とを有する観察装置であって、
前記面発光素子を、前記試料を囲うように配置したことを特徴とする観察装置。
【請求項２】
前記面発光素子を巻き取る巻き取り駆動手段をさらに有し、前記巻き取り駆動手段によって前記試料を囲う前記面発光素子の径を変更可能としたことを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
前記面発光素子を上下動させる上下動駆動手段をさらに有し、前記上下動駆動手段によって前記面発光素子の配置高さを変更可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の観察装置。
【請求項４】
上下方向に配置された２以上の前記面発光素子を備え、前記２以上の面発光素子は、前記上下動駆動手段によってそれぞれ独立して上下動可能に構成されることを特徴とする請求項３に記載の観察装置。
【請求項５】
前記面発光素子の水平方向の配置位置を変更する水平移動駆動手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の観察装置。
【請求項６】
前記面発光素子からの発光色、発光部分又は模様を調整制御する面発光素子制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の観察装置。
【請求項７】
前記面発光素子が、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡などのマクロ観察を行う観察装置に関し、特に、観察用照明光源を備えた観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡などのマクロ観察を行う観察装置において、ＬＥＤ等の観察用照明光源を用いることが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。特許文献１には、複数個のＬＥＤや光ファイバをドーム状に配置することで、ドーム内の試料を照明する装置が示されている。また、特許文献２には、円筒状又は円錐状のフレネルレンズの外側にＬＥＤを配置することで、円筒又は円錐内の試料を照明する装置が示されており、照明効率が向上されている。こうした観察装置は、マクロ観察など製品の表面検査に好適な装置とされている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８４２０７号公報
【特許文献２】特開平１１−２４２１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の従来の特許文献１等の観察装置では、点光源のＬＥＤを多数敷き詰めて面光源に見立てている。このため、観察に必要な光量を確保するために膨大なＬＥＤが必要である。また、上記の従来の特許文献１等の装置では、ドーム、円筒又は円錐は予め大きさが所定の大きさに構築されており、これらの内側に配置される試料の大きさはドーム等によって制限されてしまう。このため、上記の従来の観察装置は、試料の大きさに対する柔軟性がなく、試料の大きさが変わるとドームを構成しなおす必要があり、種々のサイズの試料の観察に即座に対応することは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、様々な大きさの試料の照明観察が可能な観察装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る観察装置は、柔軟性を有する面発光素子と、前記面発光素子を点灯駆動させる点灯駆動手段と、試料を観察する光学系とを有する観察装置であって、前記面発光素子を、前記試料を囲うように配置したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る観察装置は、上述した発明において、前記面発光素子を巻き取る巻き取り駆動手段をさらに有し、前記巻き取り駆動手段によって前記試料を囲う前記面発光素子の径を変更可能としたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る観察装置は、上述した発明において、前記面発光素子を上下動させる上下動駆動手段をさらに有し、前記上下動駆動手段によって前記面発光素子の配置高さを変更可能としたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る観察装置は、上述した発明において、上下方向に配置された２以上の前記面発光素子を備え、前記２以上の面発光素子は、前記上下動駆動手段によってそれぞれ独立して上下動可能に構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る観察装置は、上述した発明において、前記面発光素子の水平方向の配置位置を変更する水平移動駆動手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る観察装置は、上述した発明において、前記面発光素子からの発光色、発光部分又は模様を調整制御する面発光素子制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る観察装置は、上述した発明において、前記面発光素子が、有機ＥＬ素子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、柔軟性を有する面発光素子と、前記面発光素子を点灯駆動させる点灯駆動手段と、試料を観察する光学系とを有する観察装置であって、前記面発光素子を、前記試料を囲うように配置したので、試料に対して面発光素子からの光を照射することができる。この場合、面発光素子は柔軟性を有するので、試料が大きい時は面発光素子の囲う範囲を大きくし、試料が小さい時は囲う範囲を狭くするように面発光素子の形状を変化させることによって、面発光素子からの照明光を試料に無駄なく照射することができる。このため、様々の大きさの試料の観察に容易に対応することができる。また、照明光の色及び模様を変えることで観察者が見たいものを強調して見ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る観察装置の好適な実施の形態（実施の形態１〜７及び変形例１〜７）を詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る観察装置の概略斜視図であり、図２は、部分上面図である。
【００１６】
図１に示すように、実施の形態１の観察装置は、柔軟性を有する面発光素子としての面発光体１と、観察光学系２と、ステージ４と、巻き取り駆動手段としての駆動部５と、点灯駆動手段としての面発光体制御ユニット７と、ケーブル６とを備える。図２に示すように、面発光体１の発光面は内側である。面発光体１としては、例えば、基板に形成された電極で挟まれた有機材料が電気を通すことによって励起され発光する有機ＥＬ素子を用いることができる。この場合、プラスチックなどの基板からなるフレキシブルな有機ＥＬシートを用いてもよい。
【００１７】
駆動部５は、円筒状に配置されたシート状の面発光体１を巻き取り、面発光体１の重なり合う端部の長さを変えることで円筒の径を変え、円筒内のステージ４に配置される標本３（試料）を囲う範囲を自由に変えることができる。駆動部５の具体的な動作としては、モーター制御ユニット８からの信号に基づいて、公知のフィルムカメラにおけるフィルム巻き取り手段によって面発光体１を巻き取ることができる。この場合、例えば、図３に示すように、面発光体１の外周側又は上端に形成した凹凸部にギアをかみ合わせ、このギアを不図示のモーターの駆動力で回転させることにより面発光体１を巻き取るようにしてもよい。このようにすることで、面発光体１の円筒の径を変化させる動作が可能となる。面発光体１はケーブル６を通じて面発光体制御ユニット７によって点灯等が制御される。面発光体制御ユニット７とモーター制御ユニット８はコントローラ９で一括制御される。
【００１８】
また、図２に示すように、面発光体１は、面発光体制御ユニット７からの信号により点灯箇所が制御されるようになっている。
【００１９】
上記の実施の形態１によれば、標本３の大きさに合わせて囲う円筒の径を大きくしたり、小さくすることができる。また、面発光体制御ユニット７により必要箇所のみ点灯することができるので、無駄な照明光を減らすことができ省エネルギーにも資する。点灯箇所を制御することによって、任意の方向に影を付けたり、影を消したりすることもできる。また、任意の方向に影を付けることで観察画像にメリハリを付けたり、影を消して細部まで観察することも可能である。
【００２０】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２の観察装置について図４を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、上記の実施の形態１と同一の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２１】
図４に示すように、柔軟性を有する面発光体１は円筒状に配置される。面発光体１の外周部の２箇所は、上下駆動部１０によって２本の支柱１１とそれぞれ接続されてある。
図５に示すように、支柱１１と上下駆動部１０は、支柱１１に形成されたラックアンドピニオンと上下駆動部１０に備わるギアとによって接続され、上下駆動部１０のギアが回転すると上下駆動部１０を介して面発光体１が支柱１１に沿って上下移動できる。このように、面発光体１を上昇又は下降させることで、円筒内のステージ４上に配置される標本３を様々な角度から照明できる。
【００２２】
上記の実施の形態２によれば、例えば、面発光体１の高さを低くすることで、標本３の状態が目視で観察できたり、標本３の交換がし易くなったり、マニュピレータを挿入することもできる。また、様々な角度から照明することで偏射照明にもなる。
【００２３】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３の観察装置について図６〜図８を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、上記の実施の形態１及び２と同一の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２４】
図６に示すように、上記の実施の形態２の面発光体１を上下方向に複数体（図６中では３体）配列する。
【００２５】
図７及び図８に示すように、上下方向に配列された面発光体１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれを個別に駆動制御することで、様々な角度、色、発光量にて標本３を照明することができる。この実施の形態３によれば、上記の実施の形態２の効果に加え、照明角度や色分けを多様とすることができる。
【００２６】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４の観察装置について図９を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、上記の実施の形態１〜３と同一の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
図９に示すように、実施の形態４の観察装置は、面発光体１をＸＹ動作部からの支柱１１で支える。ＸＹ動作部は、ステージ４上に水平に延びるスライドアーム１２と、スライドアーム１２を水平面内で駆動する駆動部１３とからなる。
【００２８】
面発光体１の巻取りを行うと、面発光体１からの発光の中心軸がずれる場合がある。この場合、スライドアーム１２を動かすことで、面発光体１の水平方向の位置をずらして中心軸の補正を行う。スライドアーム１２は、不図示のギアのかみ合わせによって駆動部１３と接続されている。駆動部１３の不図示のギアを回転させることによってスライドアーム１２をステージ４上でＸＹ方向（左右方向）に動かすことができる。また、駆動部１３はステージ４の端に対しても不図示のギアのかみ合わせによって接続されているため、支柱１１を前後方向にも動かすことができる。面発光体１だけが支柱１１によって支えられているので標本３を移動する必要はない。また、ＸＹ動作部はステージ４に固定されているので、ステージ４の移動の影響を受けない。
【００２９】
この実施の形態４によれば、面発光体１の巻取り時に発生した中心軸のズレを補正することができ、ムラのない照明を得ることができる。
【００３０】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。
実施の形態５の観察装置は、実施の形態１において、面発光体１を巻き取った際に発光の中心軸がずれた場合、面発光体１の発光量を制御するものである。
【００３１】
この実施の形態５によれば、ズレに応じて面発光体１の発光量を制御することで、擬似的に観察している中心位置に発光の中心軸を持ってくることが可能となる。このため、面発光体１の巻き取り時に発生した中心軸のズレを補正することができ、ムラのない照明を得ることができる。
【００３２】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６について図１０を参照しながら説明する。
実施の形態６の観察装置は、図１０に示すように、シート状の面発光体１を略円錐状に配置したものである。
【００３３】
この構成によれば、観察光学系２にダイレクトに光が入ることを防ぐことができる。また、こうすることで照明効率が良くなり、無駄な点灯箇所が減る。この形状でも、巻き取り駆動部５を持つことで照明範囲を狭めることができる。配置形状を円錐形にすることによって、そのままの形で遮光筒にも転用可能である。
【００３４】
この実施の形態６によれば、照明効率が良くなることで省エネルギーにもなり、観察光学系２に光が入らないことで観察画像の質を向上することができる。また、遮光筒になることで外来の光を遮った観察ができる。
【００３５】
（実施の形態７）
次に、実施の形態７について図１１を参照しながら説明する。
実施の形態７の観察装置は、図１１に示すように、上下方向に配列された面発光体１ａ、１ｂ、１ｃが互いに干渉しないように円筒の径を変えて配置したものであり、上記の実施の形態４の変形例である。
【００３６】
この構成によれば、それぞれの面発光体１ａ、１ｂ、１ｃを上下に動かした際に、図７に示すように、面発光体１ｂ、１ｃとの間に隙間を開けたい時は開口部分が広くなり、図８に示すように、観察光学系２を下げた時は、面発光体１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれを重ね合わせることで最適照明を得ることができる。
【００３７】
この実施の形態７によれば、実施の形態４の効果に加えて、観察光学系２を標本３により接近させることができる。このため、焦点範囲が広がる。また、面発光体１ａ、１ｂ、１ｃ同士を収容するように重ねて配置することで、これら面発光体１ａ、１ｂ、１ｃを省スペースに収納することができる。
【００３８】
（変形例１）
次に、変形例１について図１２〜図１５を参照しながら説明する。この変形例１は、面発光体１を分割したものである。分割方法としては、図６と同じように水平な帯状の分割もできる。これ以外の構成としては、例えば下記のようなものが挙げられる。
【００３９】
（１）図１２に示すように、観察光学系２方向から面発光体１をぶらさげてもよい。この場合、円形でも複数枚の短冊状でもよい。そして、柔軟性を有する面発光体１の下をめくり上げることで中を確認したり、標本３を取り扱うことができる。
（２）図１３に示すように、面発光体１をスパイラル状に配置してもよい。
（３）図１４に示すように、面発光体１を細長い短冊状にして縦に置き、この面発光体１を複数枚略円筒状に配置し、横にスライドできるようにカーテンのように配置してもよい。
（４）図１５に示すように、蛇腹の筒の内側に面発光体１を貼り付けてもよい。斜め上を向いている箇所に貼り付けても効率が悪いので、斜め下に向いている箇所だけに貼り付けてもよい。
【００４０】
（変形例２）
次に、変形例２について説明する。
柔軟性のある面発光体１として、カラー表示が可能なものを用いる。こうすることで、照明光も白色だけではなく、様々な色及び模様が表示される。場所によって点灯色を変えるような構成としてもよい。この変形例２によれば、標本３によってはコントラストが強調され見やすくなる。
【００４１】
（変形例３）
次に、変形例３について説明する。実施の形態１及び２において、面発光体１からの照明パターンをコントローラ９において記憶するように構成する。この変形例３によれば、コントローラ９の操作部によって観察照明が再現できる。
【００４２】
（変形例４）
次に、変形例４について説明する。図１６に示すように、実施の形態１及び２において、ステージ４部分の標本３下部にも面発光体１を設置する。この変形例４によれば、透過照明も落射照明も可能となる。
【００４３】
（変形例５）
次に、変形例５について説明する。面発光体制御ユニット７とコントローラ９とに接続された面発光体１のシート１枚を、観察態様に合わせて筒状にしたりステージ４上に置くことができる。この変形例５によると、手動操作となるが簡単な構成で透過照明も落射照明も得ることができる。
【００４４】
（変形例６）
次に、変形例６について説明する。実施の形態２の面発光体１の代わりに柔軟性がないＬＥＤを敷き詰めることも可能である。
【００４５】
（変形例７）
次に、変形例７について説明する。実施の形態１及び２で、面発光体１の径変更と上下方向の移動について別々に示したが、これら双方の特徴は組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１の観察装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の観察装置の部分上面図である。
【図３】巻き取り駆動部の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態２の観察装置の斜視図である。
【図５】上下動駆動部の一例を示す概念図である。
【図６】本発明の実施の形態３の観察装置の斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態３の観察装置の斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態３の観察装置の斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態４の観察装置の斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態６の観察装置の斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態７の観察装置の斜視図である。
【図１２】本発明の変形例１の観察装置の斜視図である。
【図１３】本発明の変形例１の観察装置の斜視図である。
【図１４】本発明の変形例１の観察装置の斜視図である。
【図１５】本発明の変形例１の観察装置の斜視図である。
【図１６】本発明の変形例４の観察装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  面発光体
２  観察光学系
３  標本
４  ステージ
５  駆動部
６  ケーブル
７  面発光体制御ユニット
８  モーター制御ユニット
９  コントローラ
１０  上下駆動部
１１  支柱
１２  スライドアーム
１３  駆動部
【図１】
2010039223.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010039223.tif 000013
【図１２】
2010039223.tif 000014
【図１３】
2010039223.tif 000015
【図１４】
2010039223.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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